汚 泥 減 量 装 置 BIPITTA SYSTEMのご説明 Presentation 株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン

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1 汚 泥 減 量 装 置 BIPITTA SYSTEMのご説明 Presentation 株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
　大成企業株式会社 汚　泥　減　量　装　置 BIPITTA SYSTEMのご説明 　大 成 企 業 株 式 会 社 株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン

2 BIPITTA SYSTEM実機 　大成企業株式会社

3 BIPITTA SYSTEMとは バイピッタシステムを既存の排水処理施設に 併設するだけで余剰汚泥、茶カス、コーヒーカス、
　大成企業株式会社 バイピッタシステムを既存の排水処理施設に 併設するだけで余剰汚泥、茶カス、コーヒーカス、 油分などの有機性廃棄物の減量を実現します。 BIPITTA SYSTEMは次の２つのステップから汚泥減量を実現します。 液化汚泥 (１)余剰汚泥をナノメートルサイズまで分解する。 (２)活性汚泥に液化汚泥を共食いさせる。

4 BIPITTA SYSTEMの原理① 大成企業株式会社 活性汚泥式排水処理施設 BIPITTASYSTEM 汚泥液化装置 アルカリ注入 高温
　大成企業株式会社 活性汚泥式排水処理施設 原水槽 C 沈殿槽 放流槽 ゴミを含んだ 排水の流入 ばっき槽 処理水の放流 返送汚泥 高温 高圧 BIPITTASYSTEM B 汚泥液化装置 A 汚泥貯留槽 無機固形物廃棄 D アルカリ注入 A 汚泥貯留槽より汚泥を汚泥液化装置に移送し、アルカリを加え高温・高圧下において低分子の糖やタンパク質等（液化汚泥）に変質させる。 汚泥液化装置より、液化汚泥をばっ気槽に移送する。 B ばっ気槽内で活性汚泥が低分子に変質された糖やタンパク質を代謝する。 C 無機固形物は固体廃棄する。 D

5 BIPITTA SYSTEMの原理② 大成企業株式会社 活性汚泥式排水処理施設 BIPITTASYSTEM 汚泥液化 装置 MBR
　大成企業株式会社 活性汚泥式排水処理施設 原水槽 沈殿槽 放流槽 ゴミを含んだ 排水の流入 ばっき槽 処理水の放流 返送汚泥 無機固形物廃棄 D 汚泥液化 装置 A BIPITTASYSTEM 汚泥貯留槽 B MBR C 生物酸化槽 A 生物酸化槽より汚泥液化装置に汚泥を移送し、アルカリを加え高温・高圧により低分子の糖やタンパク質等（液化汚泥）に変質させる。 汚泥液化装置より、液化汚泥を生物酸化槽に移送し、活性汚泥にて消化処理する。 B C 無機固形物は固体廃棄する。 D MBRにて膜分離し、処理水を原水槽に移送する。

6 汚泥減量のメカニズム ※乾燥重量100kg/日の余剰汚泥を減量する場合 ただし、汚泥再転換率を0.4とした場合。 166kg/日
　大成企業株式会社 ※乾燥重量100kg/日の余剰汚泥を減量する場合 　　ただし、汚泥再転換率を0.4とした場合。 液化処理 生物酸化 処理水 受入余剰汚泥 100kg/日 液化装置へ 移送する汚泥 166kg/日 液化汚泥 166kg/日 発生汚泥 66kg/日 生物酸化槽内から液化装置へ移送

7 汚泥菌の有機物消化メカニズム 汚泥菌は小さなゴミほど、すばやく消化することができます。
　大成企業株式会社 排水中の有機物 　　　　　粒子が大きいので 吸収できない 汚泥菌は自らの細胞壁の穴より大きいゴミを吸収することは出来ません。 4～5μm 汚泥菌 そこで汚泥菌は酵素を出して、ゴミを小さく分解してから細胞内に取り込みます。 排水中の有機物 酵素 細かく 分解 このため汚泥菌自身が酵素で分解されないよう、その細胞壁は大変強固な物質（ペプチドグリカン）で構成されています。 汚泥菌 細胞壁 汚泥菌は小さなゴミほど、すばやく消化することができます。 ばっ気槽は酵素の海、だから汚泥菌の細胞壁は酵素に対して強い ペプチドグリカンで構成されています。

8 汚泥共食いメカニズムの比較 汚泥減量においては、余剰汚泥をどれだけ低分子にするかが、 その可否のポイントになります。 従来の汚泥減量法
　大成企業株式会社 従来の汚泥減量法 BIPITTA SYSTEM 液化汚泥 処理済み死滅汚泥 汚泥菌 ■汚泥菌は粒子の大きな処理済み汚泥をそのまま食べることができない。 ■そのため、汚泥菌は酵素を分泌して　　　　処理済汚泥を分解しようとする。 ■しかし細胞壁は酵素によってほとんど 分解することができない。 ■このため汚泥菌は、処理済汚泥を食べることができない。 汚泥菌 ■ BIPITTA SYSTEMでは余剰汚泥をアルカリと高温を用い、ナノサイズの液化汚泥まで小さく分解する。 ■したがって汚泥菌は液化汚泥を容易に共食いできる。 汚泥減量においては、余剰汚泥をどれだけ低分子にするかが、 その可否のポイントになります。

9 活性汚泥による汚泥菌細胞壁の生分解性 （１）活性汚泥による不活性汚泥細胞壁(死滅汚泥の細胞壁）の分解
　大成企業株式会社 （１）活性汚泥による不活性汚泥細胞壁(死滅汚泥の細胞壁）の分解 　　　活性汚泥2100kg中に不活性汚泥細胞壁３.５ｋｇを投入し分解処理する場合。　 　　　1日の分解量≒０.９ｋｇであるので 　　　分解率＝0.9÷２１００＝0.0004 　　　となる。 　　　つまり、1日にばっ気槽中の活性汚泥量の0.04％しか分解出来ない。 　　　通常、原水のばっ気槽滞留時間は1日であるから不活性汚泥の細胞壁は何も 　　　分解させないに等しい。 （２）細胞質と細胞壁等の体積割合 　　　細胞質：細胞壁等≒４０：６０　　 　　　細胞壁を低分子化できない汚泥減量法では４０％の細胞質のみを減量対象と 　　　している。　

10 液化汚泥粒度比較データ バイピッタシステムにより処理された液化汚泥は、ナノメートルサイズまで 分解されていることがわかります。
　大成企業株式会社 （レーザー回析散乱法にて測定） 無処理ブランク汚泥の粒度分布 液化汚泥の粒度分布 中心粒度　 5～20マイクロメートル 中心粒度　 20～200ナノメートル バイピッタシステムにより処理された液化汚泥は、ナノメートルサイズまで 分解されていることがわかります。

11 液化汚泥の微生物分解性 　大成企業株式会社 11 11

12 有機性不活性汚泥によるばっ気槽の破綻 余剰汚泥発生量：３００Kg・ｄｓ/日 初期ばっ気槽汚泥濃度：5250mg/L 大成企業株式会社
　大成企業株式会社 余剰汚泥発生量：３００Kg・ｄｓ/日　　初期ばっ気槽汚泥濃度：5250mg/L 汚泥液化率100%　419Kg/日液化

13 有機性不活性汚泥によるばっ気槽の 破綻 ばっ気槽の破綻を防ぐためには排泥をする以外に方法はない。 大成企業株式会社
　大成企業株式会社 汚泥液化率50% 　419Kg/日液化 汚泥液化率50% 1000Kg/日液化 固液分離不能 固液分離不能 SS，ＣＯＤ悪化 SS悪化 　ばっ気槽の破綻を防ぐためには排泥をする以外に方法はない。

14 コストパフォーマンス \30,000 / t \6,000 / t （１）ランニングコスト
　大成企業株式会社 （１）ランニングコスト 現在の排水処理施設では、余剰汚泥処理コストに脱水ケーキ換算で約\30,000/tかかるのに対し、BIPITTA SYSTEMでは約\6,000/tで処理することが可能です。 （汚泥液化装置で処理した液化汚泥と液化前の汚泥を熱交換し、さらに生物酸化槽を設けず液化汚泥を既存の　　　ばっき槽に直接投入した場合。） ※余剰汚泥処分費を脱水ケーキ1t当たりに換算した数値 脱水後廃棄処分 \30,000 / t 既存の処理方法で要するコスト 脱水機電気代　薬品費　 運搬コスト　産廃費　人件費　等 BIPITTA SYSTEM \6,000 / t BIPITTA SYSTEMで要するコスト 燃料費　薬品費　電気代　等　

15 BIPITTAシステムの実績 大成企業株式会社
　大成企業株式会社 某工場　　　　　　　　　　　　　　　　静岡県 汚泥減量量　50kg/日 2003年設置 汚泥減量率　99.9％ ランニングコスト　2,300円/日 廃棄処分の場合 17,500円/日 某食品工場　　　　　　　　　　　　　　熊本県　　　　　　　　　　　　　　　　汚泥減量量　200kg/日　　　　　　　2007年設置　　　　　　　　　　　　　汚泥減量率　95%　　　　　　　　　　　ランニングコスト 8,000円/日　　　廃棄処分の場合　37,300円/日　　 某飲料製造業　　　　　　　　　　　　　群馬県　　　　　　　　　　　　　　　　　　汚泥減量量　120kg/日　　　　　　　2007年11月設置　　　　　　　　　　　汚泥減量率　98.5%　　　　　　　　　　ランニングコスト 　5,600円/日　　　　　廃棄処分の場合 36,000円/日

16 他の汚泥処理方法 オゾン法 過酸化水素法 次亜塩素法 細胞殺傷法 細胞を化学的酸化で殺傷する。
　大成企業株式会社 細胞殺傷法 細胞を化学的酸化で殺傷する。 オゾン法 汚泥をオゾン酸化で死滅させ、活性汚泥に共食いさせる。 汚泥は死滅するが低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。 過酸化水素法 汚泥を過酸化水素で酸化死滅させ、活性汚泥に共食いさせる。 汚泥は死滅するが低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。 次亜塩素法 汚泥を次亜塩素酸ソーダで酸化死滅させ、活性汚泥に共食いさせる。 汚泥は死滅するが低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。

17 他の汚泥処理方法 ミル破砕法 高圧噴射法 超音波法 細胞壁破砕法 細胞壁を機械で破砕する。
　大成企業株式会社 細胞壁破砕法 細胞壁を機械で破砕する。 ミル破砕法 汚泥を特殊ビーズの入ったミルの中に通してすりつぶす。 汚泥はほとんど低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。 高圧噴射法 汚泥を高圧ポンプで壁に衝突させる。 汚泥はほとんど低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。 超音波法 汚泥を超音波振動で破砕する。 汚泥はほとんど低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。

18 他の汚泥処理方法 加熱溶菌法 高熱菌法 高温高圧水法 アルカリ高温法 細胞壁低分子化法
　大成企業株式会社 細胞壁低分子化法 細胞壁等を化学・物理・生物学的手法により低分子化する。 加熱溶菌法 溶菌剤を添加し加熱することにより汚泥菌を溶菌し、活性汚泥に共食いさせる。 完全に溶解できず余剰汚泥が完全に減らない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。現在は高温蒸気による長時間分解法 高熱菌法 70℃位で活性がある特殊な菌が出す酵素で汚泥菌を溶菌する。 完全に溶解できず余剰汚泥が完全に減らない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積し高熱菌は処理水に流出する。 現在は高温蒸気による長時間分解法 高温高圧水法 汚泥を亜臨界状態で加熱することにより溶菌する。 完全に溶解できず余剰汚泥が完全に減らない。スケール等酸化物が著しく発生する。200℃4MP　1時間 エコ・クリエイティブ・ジャパン 　大成企業株式会社 アルカリ高温法 汚泥にアルカリを添加し、高温で加熱することにより溶菌する。 20nmまで低分子化するので容易に共食いでき汚泥は減量できる。スケール等酸化物は発生しない。

19 BIPITTA SYSTEM 導入のメリット
　大成企業株式会社 ランニングコストが低い 既存の排水処理システムに影響を与えない メンテナンスが容易 自動運転が可能 汚泥減量効果の確認が容易 汚泥の種類を選ばない あらゆる活性汚泥式処理方法に適応可能 環境負荷が少ない(CO2) ほぼ100%の汚泥減量が可能 茶カス、コーヒーカス、油分等の有機物を減量